Схема усилительного каскада на полевом транзисторе (ПТ)
Составим схему на примере n-канального полевого транзистора с управляющим p-n-p переходом:
При составлении схемы на полевом транзисторе нужно помнить что:
1). Полярность питающего напряжения выбирается так, чтобы основные носители канала двигались к стоку.
2). Для управления выходным током, напряжение, подаваемое на затвор n-канального транзистора с управляющим p-n переходом, должно быть отрицательным, т.е. переход должен быть смещен в обратном направлении.
Схема приведена на рис. 8. . В ней Rc- сопротивление цепи стока служит для преобразования выходного тока в выходное усиленное напряжение.
Rз – сопротивление цепи затвора, создает путь для протекания малого тока затвора в общею точку схемы.
Ru – сопротивление цепи истока, задает рабочую точку БТ. Оно выбирается из соотношения
Кроме выходных и входных характеристик, свойства различных схем включения
отражаются в значениях коэффициентов усиления по току
, по напряжению
и мощности Kp=KuKi , а также величинами входного Rвх и выходного
Rвых сопротивлений.
ОС в усилителях. Виды обратных связей в усилителях и способы их создания. Влияние ОС на параметры и хар-ки усилителей.
Обратной связью называют связь между электрическими цепями, при которой часть энергии выходного сигнала передаётся на вход, т.е. из цепи с более высоком уровнем сигнала в цепи с более низким его уровнем. Обратная связь значительно влияет на свойства и характеристики усилителя, поэтому её часто вводят в усилитель (схему устройства) для изменения его свойств в нужном направление. Такая обратная связь называется внешней. Обратная связь может возникнуть и самопроизвольно, например, из-за физических особенностей усилительного элемента. Такая обратная связь называется внутренней обратной связью. Обратная связь возникающая из-за паразитных связей (емкостных, индуктивных и др.) называется паразитной.
Цепь обратной связи вместе с частью схемы усилителя, к которой она подключена, образует замкнутый контур, называемый петлёй обратной связи, рис. 4.1.
Рис. 4.1. Обратная связь в усилителе К – коэффициент усиления усилителя Β – коэффициент передачи цепи обратной связи.
Виды обратных связей
Существует 4 вида обратных связей, они различаются способу снятия сигнала обратной связи с выхода усилителя, выхода схемы (рассматривается отрицательная обратная связь): -Сигнал ОС пропорционален выходному напряжению.
-Сигнал пропорционален выходному току.
А также по способу подачи сигнала ОС на вход схемы, а именно: -Последовательно с входным сигналом (суммирование напряжений).
-Параллельно с входным сигналом (суммирование токов).
Влияние на стабильность коэффициента усиления.
Идеальный усилитель должен иметь коэффициент, который бы не зависел от дестабилизирующих факторов. В реальных усилителях он не остается постоянным, вследствие зависимости параметров активных элементов от температуры и величины питающих напряжений. Покажем, что отрицательная обратная связь улучшает стабильность коэффициента К:
∆K=K-K0; dK=DK/K0 – нестабильный усилитель.
Обычно bК>>1, b- коэффициент передачи цепи обратной связи, состоящей из пассивных элементов, которые практически не зависят от дестабилизирующих факторов, следовательно Кос выше К.
Влияние отрицательной обратной связи на полосу пропускания усилителя с обратной связью. Известно, что KDf=Q – добротность (Df диапозон рабочих частот)
При введении отрицательной обратной связи коэффициент усиления Кос=К/(1+bK) уменьшаеться в (1+bK) раз, а следовательно диапазон рабочих частот увеличивается в (1+bK) раз, т.е.→ Dfос=(1+bK)Df
Влияние на искажения, создаваемые усилителем.
Считаем что усилитель идеальный, искажения не создает, а все они создаются отдельным источником напряжения – Uиск.
Если b=0, цепь обратной связи отсутствует, а Uвх=0, то выходной сигнал Iвых=ЕП
При отрицательной обратной связи 1>b>0; Uвых.ос=ЕП-bKUвых.ос
При отрицательной обратной связи искажения, создаваемые усилителем уменьшаются в (1+bK°) раз.